tecnologia3

Prévia do material em texto

Reciclagem de baterias de lítio é um processo crucial para o 
mercado de eletrônicos 
Com o crescimento global do mercado de carros elétricos cresce também o interesse 
em desenvolver processos mais eficientes na reciclagem das baterias de lítio 
 
Os primeiros testes envolvendo o uso do lítio e geração de energia foram feitos 
em 1912 pelo físico Gilbert Newton Lewis. Contudo, as baterias de íons lítio, 
como conhecemos hoje, só começaram a chegar nos produtos eletrônicos na 
década de 70. A invenção representou um avanço importante para o setor. Os 
modelos passados, como os sucessos de chumbo-ácido e níquel-cádmio, eram 
mais pesados e tinham menos capacidade de armazenamento energético. Hoje, 
os íons lítio são os que energizam seu smartphone, seu computador e, muito 
provavelmente, serão os responsáveis por energizar seu carro no futuro. 
As vendas de carros elétricos tiveram um impulso significativo nos últimos anos, 
41% em 2020 e 108% em 2021. Em 2023, 14% do total de carros novos 
comercializados no mundo já eram elétricos. No Brasil, o setor dá sinais fortes 
de que veio para ficar. Mesmo com o retorno da taxação de importados 
elétricos, o mês de janeiro de 2024 registrou o emplacamento de 12 mil veículos 
eletrificados, 167% a mais que no mesmo período de 2023. A empresa chinesa 
BYD planeja investir R$ 5,5 bilhões em Camaçari, na Bahia, em um projeto que 
inclui exploração e beneficiamento do lítio para as baterias. Para Ricardo Bastos, 
presidente da Associação Brasileira de Veículos Elétricos (ABVE), o Brasil será um 
produtor de baterias para veículos elétricos em menos de dez anos. Com o 
crescimento desse mercado cresce também o interesse nos negócios que 
envolvem seu componente mais importante, que é justamente a bateria. Um 
estudo da McKinsey Battery Insights projeta que toda a cadeia de baterias de 
íons de lítio, desde a mineração até a reciclagem, pode crescer em mais de 30% 
ao ano até 2030. 
Um fator importante sobre a narrativa dos BEVs (Battery Electric Vehicles) é que 
ela se sustenta por estar atrelada fortemente a uma agenda ambientalista mais 
ampla: a transição para matrizes energéticas sustentáveis. O modal surge em 
meio a uma crise climática e em um momento em que autoridades globais estão 
buscando alternativas para mitigar os efeitos que já estão sendo observados. Os 
BEVs se vendem como uma forma de locomoção limpa, sem emissão de 
carbono, demanda urgente do mundo moderno. Para não se tornar a troca de 
um problema por outro, é necessário que as baterias desses carros, ao fim de 
sua vida útil, tenham um destino que não afete o meio ambiente, o que vem 
sendo um problema para pesquisadores e ambientalistas. 
 
O descarte das baterias de lítio pode ter um impacto negativo no meio ambiente. 
Composta de metais pesados e químicos tóxicos, as baterias de lítio não são 
biodegradáveis e podem durar centenas de anos após o fim de sua utilidade. 
Além disso, se o processo for feito de forma inadequada, pode contaminar 
lençóis freáticos com as substâncias químicas vindas dos metais. A reciclagem se 
torna então um processo crucial para esse mercado. O pesquisador Amilton 
Botelho, pós-doutorando que integra a equipe do Larex – Laboratório de 
Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração – da Escola Politécnica da USP, 
explica que os processos de reciclagem também contêm gargalos, mas que o 
laboratório tem feito avanços na questão. 
Problemas e desafios 
Segundo o especialista, uma bateria de íons lítio dura em média cinco anos e é 
composta de várias pequenas células, local onde ficam os dois polos da bateria 
que estabelecem uma corrente elétrica, o anodo e o cátodo. É aí que se 
encontram o lítio e o grafite. Juntas, as células formam um pack, um pacote 
maior. A primeira etapa do processo de reciclagem é o desmembramento desse 
pacote, na procura de uma célula em estado de conservação razoável que possa 
ser reutilizada, originando uma bateria de segunda vida. Normalmente, as 
células de segunda vida formam baterias para armazenar energia de painéis 
fotovoltaicos. O restante é encaminhado para a reciclagem. Botelho conta que os 
métodos mais tradicionais envolvem reações térmicas em até mil graus Celsius. 
O grafite contido na bateria vira CO2 e o plástico também, agravando o efeito 
estufa. Além disso, são processos que atendem a porções pequenas do mercado 
de produtores, pois funcionam para apenas alguns tipos de baterias de lítio. 
“Existem vários problemas para serem resolvidos nessa situação. Um dos 
grandes desafios para uma reciclagem eficiente é fazer com que apenas um 
processo, um único método, consiga atender a diversos tipos de modelos de 
baterias. Existem vários tipos de baterias, de diferentes empresas e que 
atendem a diferentes mercados. Como reciclar tudo em um processo industrial 
só? Essa é uma charada que nós conseguimos resolver com nossa pesquisa, 
atendemos a todas essas demandas com o nosso processo”, explica. 
Outra questão é o alto consumo energético, que torna a operação muito cara e 
pouco atrativa financeiramente. A alternativa desenvolvida na USP é mais 
eficiente e mais barata. “Escolhemos uma rota de processamento em meio 
aquoso, a chamada hidrometalurgia, o que nos permite operar em 
temperaturas bem mais baixas, em torno de 90° Celsius. Chegamos em 95% da 
recuperação dos materiais, conseguimos recuperar a fração plástica da bateria e 
também o grafite”, afirma. 
A operação desenvolvida no Larex restaura todos os componentes da bateria, o 
anodo, o catodo, o revestimento e as partes plásticas, recuperando assim todos 
os metais preciosos e itens de valor do objeto. Além disso, os 5% de resíduos 
que ficam do processo podem ser reutilizados em outros processos industriais. 
“Processos industriais sempre vão gerar resíduos. A ideia é que os processos 
novos tenham uma melhor eficiência, desenvolvam novas tecnologias, mas que 
também você possa reaproveitar os resíduos que são gerados. Não se trata só 
de um processo industrial match zero, ou seja, sem emissão de carbono. Mas, 
sim, de um processo que deixe resíduos úteis para outras áreas da indústria”, 
elucida. 
Sobre a aplicabilidade do processo em escala industrial, Botelho conta que sua 
equipe está fazendo progressos. “Toda a rota desenvolvida em laboratório está 
sendo aplicada hoje em escala piloto, saímos de uma escala de 100ml para uma 
de 20, até 60 litros. Nesse sentido, somos os primeiros no mundo a chegar 
nesses resultados com tanto volume de material”, finaliza o pesquisador. 
	Reciclagem de baterias de lítio é um processo crucial para o mercado de eletrônicos 
	Problemas e desafios